DE1272747B

DE1272747B - Control valve actuated by the brake actuation device for fluid-actuated clutches of a change and reversing gear of vehicles, in particular industrial trucks

Info

Publication number: DE1272747B
Application number: DEC20142A
Authority: DE
Inventors: Woodrow A Hasbany
Original assignee: Clark Equipment Co
Current assignee: Doosan Bobcat North America Inc
Priority date: 1958-11-10
Filing date: 1959-11-09
Publication date: 1968-07-11

Description

Durch die Bremsbetätigungseinrichtung betätigtes Steuerventil für flüssigkeitsbetätigte Schaltkupplungen eines Wechsel- und Wendegetriebes von Fahrzeugen, insbesondere Flurförderfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf ein durch die Bremsbetätigungseinrichtung betätigtes Steuerventil für flüssigkeitsbetätigte Schaltkupplungen eines Wechsel- und Wendegetriebes von Fahrzeugen, insbesondere von Flurförderfahrzeugen, mit einem Ventilgehäuse, welches eine Kammer sowie eine in diese mündende Einlaßöffnung für die Druckflüssigkeit und eine in Achsrichtung dazu versetzte Auslaßöffnung für die Druckflüssigkeit aufweist, mit einem in der Kammer beweglichen Ventilschieber, der die Einlaß- und die Auslaßöffnung entsprechend seiner Stellung mit unterschiedlichem öffnungsgrad miteinander verbindet oder voneinander absperrt und von der einen Seite unter der Wirkung des in der Auslaßöffnung herrschenden Flüssigkeitsdruckes und von der anderen Seite unter der Wirkung einer diesem entgegenwirkenden Federkraft steht, und mit einem abhängig von der Bremsbetätigung verschiebbaren Betätigungskolben in der Kammer, dessen Verschiebung ein Verschieben des Ventilschiebers zur Folge hat.Control valve actuated by the brake actuation device for fluid-actuated clutches of a change and reversing gear of vehicles, in particular industrial trucks The invention relates to a brake actuation device actuated control valve for fluid actuated clutches of an interchangeable and reversing gear of vehicles, in particular of industrial trucks, with a Valve housing, which has a chamber and an inlet opening opening into this for the hydraulic fluid and an outlet opening offset in the axial direction for the Has hydraulic fluid, with a movable valve slide in the chamber, the the inlet and outlet ports with different according to its position degree of opening connects or blocks from each other and from one side under the action of the liquid pressure prevailing in the outlet opening and from the other side under the action of a spring force counteracting this stands, and with an actuating piston displaceable as a function of the brake actuation in the chamber, the displacement of which results in a displacement of the valve slide Has.

Steuerventile dieser Art finden beispielsweise in Flurförderfahrzeugen Verwendung, um ein feinfühliges Fahren und Bremsen zu ermöglichen. Beim Rangieren eines Hubstaplers etwa in einem engen Stapelgang oder vor einem Stapel von Paletten kommt es regelmäßig zu häufigen Brems- und Richtungswechselvorgängen. Oft ist es auch notwendig, die Fahrzeuge im Stand zu halten, während die hydraulisch betätigte Lastaufnahmevorrichtung mit einer Geschwindigkeit betätigt wird, die der höchsten Antriebsmaschinendrehzahl entspricht. Dabei muß es auch möglich sein, das Fahrzeug gewünschtenfalls millimeterweise nach vorwärts oder rückwärts bewegen zu können, um eine genaue Positionierung und Handhabung der Lasten herbeizuführen.Control valves of this type are used, for example, in industrial trucks to enable sensitive driving and braking. When maneuvering a forklift in a narrow stacking aisle or in front of a stack of pallets, braking and direction change processes are frequent. It is also often necessary to keep the vehicles stationary while the hydraulically operated load-bearing device is operated at a speed which corresponds to the highest engine speed. It must also be possible, if desired, to be able to move the vehicle forwards or backwards millimeter by millimeter in order to bring about precise positioning and handling of the loads.

üblicherweise blieb dabei bisher das Getriebe eingeschaltet und wurden kleinere Bewegungen mit Hilfe der Bremsen gesteuert. Diese Betriebsweise birgt jedoch große Unzuträglichkeiten in sich, da sie erhebliche Bremsdrücke erfordert und der Fahrer, gerade wenn die genaue Handhabung der Last seine ganze Aufmerksamkeit erfordert, zur Ausübung einer erheblichen Pedalkraft gezwungen ist. Auch kommt es zu einem hohen Verschleiß an Bremsbelägen.Usually the transmission remained switched on and were smaller movements controlled with the help of the brakes. However, this mode of operation harbors great inconveniences in itself, since it requires considerable brake pressures and the Driver, especially when the precise handling of the load requires his full attention, is forced to exert considerable pedal force. It also comes to one high wear on brake pads.

Es wurden daher Steuerventile für hydraulisch betätigte Kupplungen entwickelt, die im Zusammenwirken mit den hydraulisch betätigten Bremsen betätigt werden. Beim Niederdrücken des Bremspedals wird der Betätigungsdruck der Kupplung vermindert, so daß einer zunehmenden Bremsung eine fortschreitende Lösung der Kupplung entspricht. Es ist dabei eine gleichbleibende Feinsteuerung ohne Rückwirkung des Betriebes der Lastaufnahmevorrichtungen und der damit verbundenen Druckänderungen in der hydraulischen Betätigungseinrichtung möglich.There were therefore control valves for hydraulically operated clutches developed which is operated in conjunction with the hydraulically operated brakes will. When the brake pedal is depressed, the operating pressure of the clutch is increased decreased, so that an increasing braking a progressive release of the clutch is equivalent to. It is a constant fine control without repercussions of the Operation of the load handling devices and the associated pressure changes possible in the hydraulic actuator.

Ein bekanntes Steuerventil dieser Art setzt beim Betätigen der Bremse den Kupplungsdruck zunächst auf einen gewissen Betrag herab und steuert dann diesen Restbetrag in Abhängigkeit von der weiteren Betätigung der Bremse. Das Steuerventil weist die eingangs angegebene Bauart auf und besitzt zwischen dem Betätigungsglied und dem Schieber zwei Federn, von denen die eine stärker, die andere schwächer ist. Die stärkere Feder muß eine Rückstellkraft besitzen, die stärker als die größte durch den im Auslaß sich aufbauenden Druck erzeugte Gegenkraft auf den Schieber ist, und ist bei dem bekannten Steuerventil um etwa ein Drittel stärker als diese. Die Folge davon ist, daß erst nach einem Weg des Bremspedals, der die Spannung der Feder so weit senkt, daß die von ihr ausgeübte Kraft gleich der vom Kupplungsdruck ausgeübten Kraft ist, der Schieber sich verschieben und steuernd wirksam werden kann, so daß das Steuerventil erst mit einer gewissen Verzögerung gegenüber dem Bremsvorgang anspricht. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Kraft auf den Schieber ausschließlich durch Federn übertragen wird, was durch deren Nachgiebigkeit zu einer weiteren Trägheit des Ansprechens führt und auch Anlaß zu Instabilitäten der hydraulischen Betätigungseinrichtung durch das Vorhandensein eines elastischen Elements geben kann.A known control valve of this type sets when the brake is applied the clutch pressure initially down to a certain amount and then controls this Remaining amount depending on the further actuation of the brake. The control valve has the type specified at the beginning and has between the actuating member and the slide two springs, one of which is stronger and the other weaker. The stronger spring must have a restoring force that is stronger than the largest the counterforce on the slide generated by the pressure building up in the outlet is, and is stronger than this in the known control valve by about a third. The consequence of this is that only after a path of the brake pedal, the tension of the The spring lowers so that the force exerted by it is equal to that of the clutch pressure exerted force is, the slide move and control effect can, so that the control valve only with a certain delay compared to the Braking process responds. Another disadvantage is that the force on the slide is transmitted exclusively by springs, which is due to their resilience leads to a further sluggishness of the response and also gives rise to instabilities the hydraulic actuator by the presence of an elastic Elements can give.

Die, Aufgabe der Erfindung besteht in der: Schaffung eines Steuerventils für flüssigkeitsbetätigte Schaltkupplungen, bei denr die Kupplungskraft bei jeder Betätigung der Bremse im gleichen Maß abnimmt, in dem die Bremskraft zunimmt, und umgekehrt, und welches ein feinfühliges, verzögerungs-und schwingungsfreies Zusammenwirken von Bremse und Schaltkupplung herbeiführt.The object of the invention is to provide a control valve for fluid-operated clutches, where the clutch force is required for each Actuation of the brake decreases to the same extent as the braking force increases, and vice versa, and what a sensitive, delay-free and vibration-free interaction caused by the brake and clutch.

Zum Lösen dieser Aufgabe weist erfindungsgemäß der Betätigungskolben an seinem dem Ventilschieber zugewandten Ende einen an dem Ventilschieber zur Anlage kommenden Anschlag auf.To achieve this object, according to the invention, the actuating piston at its end facing the valve slide one against the valve slide for contact coming stop on.

Die Federkraft wird zweckmäßig durch eine zwischen dem Betätigungskolben und dem Ventilschieber eingespannte, einen inneren Durchgang aufweisende Feder erzeugt, und der Betätigungskolben bildet einen gegen den Ventilschieber stangenförmig vorstehenden, die Feder durchgreifenden Anschlag, gegen den der Ventilschieber zur Anlage kommt.The spring force is expediently provided by one between the actuating piston and the valve spool clamped, creates an inner passage having a spring, and the actuating piston forms a rod-shaped protruding against the valve slide, the spring penetrating stop against which the valve slide comes to rest.

Durch diese Anordnung folgt der Ventilschieber der Bewegung des Betätigungskolbens unverzögert und wird der Druckflüssigkeitsstrom zum Stellmotor der Schaltkupplung genau entsprechend der Bremsbetätigung gesteuert. Durch die unmittelbare Krafteinwirkung des Anschlages stellt sich beim Loslassen des Bremspedals unverzüglich der volle Kupplungsdruck ein. Aus dem gleichen Grund ist auch die Gefahr von Schwingungen des Ventilschiebers um seine Gleichgewichtslage verringert. Das spiel- und verzögerungsfreie Ansprechen des Steuerventils führt zu einer insgesamt deutlich verbesserten Feinfühligkeit der Kupplungssteuerung.With this arrangement, the valve slide follows the movement of the actuating piston instantaneously and the hydraulic fluid flow becomes the servomotor of the clutch controlled exactly according to the brake actuation. Due to the direct application of force of the stop is immediately full when the brake pedal is released Clutch pressure on. For the same reason there is also the risk of vibrations of the valve slide is reduced by its equilibrium position. The game and lag-free Response of the control valve leads to an overall significantly improved sensitivity the clutch control.

Zur Erleichterung und Verbilligung der Herstellung kann es zweckmäßig sein, den Ventilschieber in einer in der Kammer lösbar festgelegten Buchse zu führen, die der Einlaß- bzw. Auslaßöffnung im Ventilgehäuse entsprechende Durchlässe und einen überströmkanal von der Auslaßöffnung zu der dem Betätigungskolben abgewandten Seite des Ventilschiebers aufweist. - In den Zeichnungen ist ein in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutertes Ausführungsbeispiel des Steuerventils nach der Erfindung dargestellt.To make production easier and cheaper, it can be expedient to guide the valve slide in a detachably fixed socket in the chamber , which has passages corresponding to the inlet or outlet opening in the valve housing and an overflow channel from the outlet opening to the side of the valve slide facing away from the actuating piston . - In the drawings, an embodiment of the control valve according to the invention explained in more detail in the following description is shown.

F i g. 1 ist eine Draufsicht auf das Steuerventil längs der Linie 1-1 in F i g. 2; F i g. 2 ist ein Schnitt durch das Steuerventil längs der Linie 2-2 in F i g. 1; F i g. 3 ist eine vergrößerte Darstellung eines Teils des Steuerventils nach der F i g. 2.F i g. 1 is a top plan view of the control valve taken along line 1-1 in FIG. 2; F i g. Figure 2 is a cross-sectional view of the control valve taken along line 2-2 in Figure 2 . 1; F i g. 3 is an enlarged view of a portion of the control valve of FIG. 2.

Das Steuerventil als -Ganzes ist mit 210 bezeichnet. Es hat ein gußeisemes Ventilgehäuse 212, das einen Ventilkörper 214 bildet, der an seiner einen Seite mit einer zylindrischen Kammer 216 sowie an seiner anderen Seite mit einer zu der Kammer 216 gleichachsigen Kammer 218 größeren Durchmessers versehen ist. Die Kammer 218 enthält eine Buchse 222#-die so ausgebildet ist, daß Durchlässe für r die Flüssigkeit freibleiben. Ein Ventilschieber 224 aus zwei -gleichachsigen Kolbenteilen 244 bzw. 228 mit einem dazwischenliegenden Verbindungsteil 238 verringerten Durchmessers ist in der Buchse 222 axial gleitend gelagert. Ein Verschlußstück 223, welches durch einen Bolzen 225 arretiert ist, hält die Buchse 222 in ihrer Lage fest. Das Verschlußstüä 223 besitzt eine zylindrische öffnung 221, die mit der Achse des Ventilschiebers 224 fluchtet. Am rechten Kolbenteil 228 des Ventilschiebers 224 ist ein durch eine eingestochene Ringnut 226 von ihm abgesetzter Ansatz 232 vorgesehen, der in die öffnung 221 verschiebbar eingreift. Er ist dichtend in der öffnung 221 eingepaßt, um den Austritt von Flüssigkeit aus dem Inneren des Steuerventils zu verhindern.The control valve as a whole is labeled 210. It has a cast-iron valve housing 212 which forms a valve body 214, which is provided on one side with a cylindrical chamber 216 and on its other side with a chamber 218 of larger diameter which is coaxial with the chamber 216. The chamber 218 contains a socket 222 # which is designed so that passages for the liquid remain free. A valve slide 224 made up of two equiaxed piston parts 244 and 228, respectively, with a connecting part 238 of reduced diameter in between, is mounted so as to slide axially in the bushing 222. A locking piece 223, which is locked by a bolt 225 , holds the bushing 222 in place. The closure member 223 has a cylindrical opening 221 which is aligned with the axis of the valve slide 224. On the right piston part 228 of the valve slide 224 there is provided a projection 232 which is offset from it by a pierced annular groove 226 and which engages displaceably in the opening 221. It is fitted in a sealing manner in the opening 221 in order to prevent the escape of liquid from the interior of the control valve.

Eine Einlaßöffnung 234 stellt die Verbindung von der Pumpe über eine in der Buchse 222 vorgesehene öffnung 236 zu einem Ringraum 240 her, der durch den im Durchmesser verringerten Verbindungsteil 238 des Ventilschiebers 224 sowie durch die benachbarte zylindrische Mantelfläche der Buchse 222 gebildet ist. Die Buchse 222 läßt einen überströmkanal 242 frei, der zwischen einem mit dem Ringraum 240 verbundenen Auslaßringraum 241 und einem Ringraum 230 am rechten Ende des Ventilschiebers 224 verläuft. Auf diese Weise wird ein Druckausgleich zwischen den Ringräumen 230 und 240 herbeigeführt.An inlet opening 234 establishes the connection from the pump via an opening 236 provided in the bushing 222 to an annular space 240 which is formed by the reduced diameter connecting part 238 of the valve slide 224 and by the adjacent cylindrical outer surface of the bushing 222. The socket 222 leaves an overflow channel 242 free, which runs between an outlet annular space 241 connected to the annular space 240 and an annular space 230 at the right end of the valve slide 224. In this way, a pressure equalization between the annular spaces 230 and 240 is brought about.

Der in den Zeichnungen linke Kolbenteil 244 des Ventilschiebers 224 stößt mit seiner linken Stirnfläche gegen das stangenförmig vorstehende Ende eines Betätigungskolbens 246, der bei Betätigung des Bremspedals mitbewegt wird. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Betätigungskolben mechanisch mit dem Bremsgestänge verbunden. Die Bewegung des Bremspedals wird über einen gekröpften Hebel 248 (F i g. 1) auf ihn übertragen. Die Kopplung erfolgt so, daß ein Bremsen eine Drehung des Hebels 248 in F i g. 1 entgegen dem Uhrzeigersinn und eine Bewegung des Betätigungskolbens 246 in den F i g. 1 bis 3 nach links verursacht. Der Betätigungskolben 246 hat einen seitlichen Ausschnitt 250, um eine Anlagefläche für einen Führungsstift 252, der den Betätigungskolben 246 an der Seite durchsetzt, zu bilden. Durch den Ausschnitt 250 wird die Hubbewegung des Betätigungskolbens 246 in der Kammer 216 begrenzt. Der Betätigungskolben 246 weist einen verjüngten, stangenartig gegen den Ventilschieber 224 vorstehenden Anschlag 258 auf, der von einer Feder 254 umgeben ist, die sich einerseits gegen den Betätigungskolben 246 und andererseits gegen die Stirnfläche des Kolbenteiles 244 des Ventilschiebers 224 abstützt. Die Feder 254 wirkt dem Flüssigkeitsdruck in dem Ringraum 230 entgegen (der Ventilschieber ist gegen diesen Druck hydraulisch nicht ausgeglichen) und. hält den Ventilschieber in einer in den F i g. 2 und 3 dargestellten Normalstellung.The piston part 244 of the valve slide 224 on the left in the drawings strikes with its left end face against the rod-shaped protruding end of an actuating piston 246, which is moved along with the actuation of the brake pedal. In the present exemplary embodiment, the actuating piston is mechanically connected to the brake linkage. The movement of the brake pedal is transmitted to it via a cranked lever 248 ( FIG. 1) . The coupling is such that braking is one rotation of the lever 248 in FIG. 1 counterclockwise and movement of the actuating piston 246 in FIGS. 1 to 3 caused to the left. The actuating piston 246 has a lateral cutout 250 in order to form a contact surface for a guide pin 252 which penetrates the actuating piston 246 on the side. The stroke movement of the actuating piston 246 in the chamber 216 is limited by the cutout 250. The actuating piston 246 has a tapered stop 258 , protruding like a rod against the valve slide 224, which is surrounded by a spring 254, which is supported on the one hand against the actuating piston 246 and on the other hand against the end face of the piston part 244 of the valve slide 224. The spring 254 counteracts the fluid pressure in the annular space 230 (the valve slide is not hydraulically balanced against this pressure) and. holds the valve slide in a position shown in FIG. 2 and 3 normal position shown.

Die Druckflüssigkeit strömt dabei von einer Einlaßöffnung 234 außer in die Ringräume 230 und 240 mit vollem Druck durch eine Auslaßöffnung 256 in ein Wählventil 16, das wahlweise die Druckflüssigkeit zu den Stellmotoren der für die eine oder die andere Fahrtrichtung vorgesehenen Schaltkupplung des Wechsel- und Wendegetriebes des Fahrzeugs leitet und über einen Richtungswählhebel 260 betätigt wird.The pressure fluid flows from an inlet opening 234 except in the annular spaces 230 and 240 at full pressure through an outlet opening 256 into a selector valve 16, which optionally supplies the pressure fluid to the servomotors of the clutch of the change and reversing gear provided for one or the other direction of travel Vehicle directs and is operated via a direction selector lever 260.

Die Bewegung des Bremspedals wird in der Weise auf den Betätigungskolben 246 übertragen, daß davon die Druckkraft der Feder 254 beeinflußt wird. So erlaubt die Feder 254 beispielsweise beim Bremsen dem Ventilschieber 224, sich nach links zu bewegen, und dessen Kolbenteil 228 begrenzt und steuert dabei durch teilweises Verschließen der in den überströmkanal 242 mündenden öffnung des Auslaßringraums 241 in der Buchse 222 und der Auslaßöffnung 256 den zum Stellmotor der Schaltkupplung gelangenden Flüssigkeitsstrom. Bei nichtbetätigter Bremse ist der gekröpfte Hebel 248, der an dem Betätigungskolben 246 angreift, durch eine im Bremsgestänge angebrachte Feder bestrebt, den Betätigungskolben 246 in der in der Zeichnung rechten Lage zu halten.The movement of the brake pedal is transmitted to the actuating piston 246 in such a way that the compressive force of the spring 254 is influenced by it. For example, when braking, the spring 254 allows the valve slide 224 to move to the left, and its piston part 228 limits and controls by partially closing the opening of the outlet annular space 241 in the bushing 222 and the outlet opening 256 to the servomotor the fluid flow reaching the clutch. When the brake is not actuated, the cranked lever 248, which acts on the actuating piston 246, tends to keep the actuating piston 246 in the position on the right in the drawing by means of a spring mounted in the brake linkage.

Ersichtlich nimmt bei dem vorstehend beschriebenen Steuerventil beim Bremsen die Kupplungskraft in dem Maße ab, wie die Bremskraft zunimmt, bis schließlich die Bremse voll wirkt und die Schaltkupplung ganz ausgerückt ist.It can be seen in the control valve described above Decelerate the clutch force as the braking force increases, until finally the brake is fully effective and the clutch is fully disengaged.

Auf der anderen Seite geht der Betätigungskolben 246 beim Loslassen des Bremspedals nach rechts zurück und bewirkt dadurch, daß auch der Ventilschieber 224 wieder in die in den Zeichnungen rechte Lage zurückkehrt, um den Flüssigkeitsdurchlaß von der Pumpe zum Stellmotor der Schaltkupplung voll zu öffnen, so daß letztere unverzögert wieder voll eingerückt ist. Auf diese Weise wird allein durch Niederdrücken des Bremspedals selbsttätig eine hochempfindliche Steuerung bewirkt, bei der der Flüssigkeitszustrom zum Stellmotor der Schaltkupplung vom Grad der Bremsbetätigung abhängt. Durch dieses Zusammenwirken wird eine besonders feinfühlige Arbeitsweise ermöglicht.On the other hand, the actuating piston 246 goes when it is released of the brake pedal back to the right and thereby also causes the valve slide 224 returns to the position on the right in the drawings, around the liquid passage from the pump to the servomotor of the clutch fully open, so that the latter is fully engaged again without delay. This is done just by pressing down of the brake pedal automatically causes a highly sensitive control in which the Fluid inflow to the servomotor of the clutch on the degree of brake actuation depends. This interaction results in a particularly sensitive way of working enables.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird zur Übertragung der Bremspedalbewegung ein mechanisches Gestänge vorgesehen. Es kann jedoch ebenso ein hydraulisches Gestänge verwendet werden, das durch die Druckflüssigkeit der Fahrzeugbremsanlage verstellt wird. Beispielsweise kann der Betätigungskolben beim Bremsen durch den Bremsflüssigkeitsdruck nach links bewegt werden.In the present embodiment, the brake pedal movement is transmitted a mechanical linkage is provided. However, a hydraulic linkage can also be used can be used, which is adjusted by the hydraulic fluid of the vehicle brake system will. For example, the actuating piston can be actuated by the brake fluid pressure during braking moved to the left.

Claims

Claims: 1. Control valve actuated by the brake actuation device for fluid-actuated clutches of a changeover and reversing gear of vehicles, in particular of industrial trucks, with a valve housing which has a chamber and an inlet opening for the pressure fluid that opens into this and an outlet opening for the pressure fluid that is offset in the axial direction has, with a movable valve slide in the chamber, which connects the inlet and outlet openings according to its position with different degrees of opening with each other or shuts off each other and from one side under the action of the liquid pressure prevailing in the outlet opening and from the other side under the action a counteracting this spring force is, and with a displaceable depending on the brake operation actuating piston in the chamber, the displacement of which has a displacement of the valve spool result, d a d g e urch -ken nze ichnet that the actuating piston (246) at its valve spool (224) end facing to the valve slider (224) - has-engaging stop (258).

2. Control valve according to claim 1, characterized in that the spring force is generated by a spring (254) which is clamped between the actuating piston (246) and the valve slide (224) and has an inner passage and the actuating piston (246) has one against the valve slide ( 224) forms a rod-shaped stop (258) which protrudes through the spring (254) and on which the valve slide (224) comes to rest. 3. Control valve according to claims 1 and 2, characterized in that the valve slide (224) is guided in a bushing (222) which is detachably fixed in the chamber (216) and which is the inlet or Outlet opening (236 or 256) in the valve housing (212) has corresponding passages (opening 236 and outlet ring 241) and an overflow channel (242) from the outlet opening (256) to the side of the valve slide (224) facing away from the actuating piston (246) . Considered publications: German Patent Specifications Nos. 960 942, 899 887; USA. Patent Nos. 2,814,371, 2,788,192, 2,786,368, 2,755,815, 2,493,111, 2,005,813.